最新基于單片機的超聲波測距課程設(shè)計報告-文庫吧資料
2025-07-04 04:25本頁面
【正文】 時不能給該設(shè)計加入語音程序，如果能加入語音程序的話，就能使超聲波測距離在倒車系統(tǒng)和其他領(lǐng)域中得到最完美的體現(xiàn)。根據(jù)所設(shè)計的電路參數(shù)和程序，～1m，測距儀最大誤差不超過1mm。硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機試運行。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。超聲波測距離主程序利用外中斷0檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進入中斷程序。由于采用12MHz的晶振，機器周期為1us，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按下式計算即可測得被測物體與測距儀之間的距離，設(shè)計時取20℃時的聲速為340m/s則有：d=（T0*344）/2（其中T0為計數(shù)器T0的計數(shù)值）測出距離后結(jié)果將以十進制BCD碼方式送到LED顯示管顯示，然后再發(fā)射超聲波脈沖重復(fù)測量過程。主程序首先對系統(tǒng)初始化，設(shè)置定時器T0工作模式為16位的定時計數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA。單片機開啟外部中斷使定時器關(guān)閉，定時器所計的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時間，通過運算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離，這時通過BCD碼轉(zhuǎn)換把十六進制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進制，并通過查表把距離顯示在LED數(shù)碼管顯示器上。圖41 系統(tǒng)電路圖及其PCB圖當電源接電的時候由AT89S52單片機實現(xiàn)對CX20106A紅外接收芯片的控制。 圖33 單片機系統(tǒng)及顯示電路原理圖 系統(tǒng)電路圖及其PCB圖給出整個系統(tǒng)的電路圖，并加以說明。圖32 超聲波檢測接收電路 超聲波測距系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計本系統(tǒng)的特點是利用單片機控制超聲波的發(fā)射和對超聲波自發(fā)射至接收往返時間的計時，單片機選用AT89S52，經(jīng)濟易用，且片內(nèi)有8K的ROM，便于編程?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38 kHz與測距的超聲波頻率40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路(如圖32)。發(fā)射電路主要由反相器CD4069和超聲波發(fā)射換能器TX構(gòu)成，另一路經(jīng)兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種推換形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。由于超聲波屬于聲波范圍，其波速C與溫度有關(guān)。限制該系統(tǒng)的最大可測距離存在4個因素：超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。充分利用他的片內(nèi)資源，即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的超聲波測距系統(tǒng)。掉電方式：保存RAM的內(nèi)容，振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復(fù)位。5l系列單片機提供以下功能：8 kB存儲器；256 BRAM；32條工／O線；3個16b定時／計數(shù)器；5個2級中斷源；1個全雙向的串行口以及時鐘電路。特別是該系列單片機片內(nèi)的Flash可編程、可擦除只讀存儲器(E~PROM)，使其在實際中有著十分廣泛的用途，在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。計數(shù)器所記的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時間，通過換算就可以得到超聲波傳感器與障礙物的距離。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率，減小測量誤差。 單 片 機超聲波接收數(shù)碼管顯示超聲波發(fā)送掃描驅(qū)動 圖11 超聲波測距原理框圖 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計硬件電路的設(shè)計主要包括單片機系統(tǒng)及LED顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路三部分。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。二、對本課程設(shè)計的分析發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度v在空氣中傳播，在到達被測物體時被反射返回，由接收器接收，其往返時間為t，由s=vt/
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